Аппараты защиты и управления

Аппараты управления и защиты

К аппаратам автоматического дистанционного управления относятся электромагнитные пускатели, контакторы и реле различного рода, коммутация которых осуществляется при подачи на их катушки электрического сигнала (напряжения или тока) и снятия этого сигнала. Они являются двухпозиционными коммутационными аппаратами с самовозвратом, включение и отключение которых осуществляется электрическим сигналом.

12.1. Аппараты автоматического управления. Назначение, устройство, выбор

Электромагнитные пускатели. Предназначены для дистанционного управления электроустановками (для электродвигателей пуск, остановка, торможение, реверсирование), а также при наличии теплового реле для защиты от небольших, но длительных перегрузок. Осуществляет пускатель так же защиту электроустановки от снижения напряжения или его исчезновения и от самозапуска двигателя после восстановления напряжения, так называемая нулевая защита. В соответствии с перечисленными функциями в состав пускателя могут входить контактор, кнопки управления, тепловые реле защиты, сигнальные лампы, размещаемые в одном корпусе.

Электромагнитные пускатели различаются между собой по: назначению (нереверсивные, реверсивные); степени защиты от воздействия окружающей среды; наличию тепловых реле (без тепловых реле, с тепловыми реле); виду блокировки в реверсивных пускателях (механической, электрической, механической и электрической одновременно); наличию встроенных в оболочку пускателя кнопок управления (без кнопок, с кнопками); величине, габариту или передаваемой мощности; напряжению главной цепи и цепи управления.

Главные силовые (линейные) контакты пускателя включают в Рассечку проводов, питающих электроустановку (электродвигатель). В провода двух или трёх фаз включаются также нагревательные элементы тепловых реле. Катушку электромагнита подключают к сети через размыкающие контакты тепловых реле и кнопки управления (рис.12.1).

Рис.12.1. Схема управления электродвигателем при помощи электромагнитного пускателя

Находят применение пускатели серий ПМЕ и ПА, а также выпускаемые в настоящее время серии ПМ12, ПМЛ, ПМС, ПМА. Пускатели серий ПМ12, ПМЕ, ПМЛ, ПМС, ПМА имеют прямоходовую Ш — образную или П — образную электромагнитную систему, серий ПА и ПАЕ — поворотно-рычажную конструкцию (рис.12.2).

Рис. 12.2. Устройство магнитных пускателей с прямоходовой Ш-образной (а) и поворотно-рычажной П–образной (б) магнитными схемами: 1 – основание; 2 –пружина; 3 –неподвижный контакт; 4 – подвижный контакт; 5 – траверса, 6 – катушка;7 – сердечник; 8 – якорь; 9 – короткозамкнутый виток; 10 – мостик блок-контактов

Магнитная система пускателей собрана из отдельных листов электротехнической стали. Катушка пускателя питается переменным током, поэтому в магнитопроводе возникает пульсирующий магнитный поток. Для устранения вибрации, износа якоря и подгорания главных контактов торец сердечника в области прилегания к нему якоря разрывают и часть его охватывают демпферным короткозамкнутым витком из меди или латуни. В короткозамкнутом витке переменный магнитный поток индуцирует ЭДС, и протекающий по нему ток создает свой магнитный поток, сдвинутый по фазе по отношению к основному. Таким образом, в воздушном зазоре возникают два магнитных потока, сдвинутых между собой по фазе. Их сумма в любой момент не равна нулю, следовательно, сила притяжения электромагнита не уменьшается до нуля.

Пускатели выпускаются по величине 0…7 на мощность 1…100кВт и токи 4…200А. Частота включений в час по механической износостойкости при номинальном токе для пускателей по 5 — ую величину составляет 3600, 6 — ой и 7 — ой величин — 2400. Механическая износостойкость для пускателей по 5 — ую величину составляет 16 млн. циклов, 6 — ой и 7 — ой величин — 5 млн. циклов. Коммутационная (электрическая) износостойкость пускателей составляет 3 млн. циклов.

Электромагнитный пускатель в основном выбирают по величине или габариту, исполнению, наличию реверса и теплового реле, напряжению и другим признакам согласно буквенной и цифровой расшифровке типа пускателя. Структура условного обозначения пускателей наиболее распространенных серий приводится ниже.

1 – Обозначение серии.

2 – Условное обозначение величины номинального тока: 010 — 10А, 025 — 25А, 040 — 40А, 063 — 63А, 100 — 100А, 125 — 125А, 160 — 160А, 250 — 250А.

3 – Обозначение исполнения пускателей по назначению и наличию теплового реле: 1- без теплового реле, нереверсивные; 2 — с тепловым реле, нереверсивные; 5 — без теплового реле, реверсивные, с электрической и механической блокировками; 6-с тяговым реле, реверсивные, с электрической и механической блокикировкой.

4 – Обозначение исполнения пускателей по степени защиты и наличию кнопок: О — IР00; 1-IP54 без кнопок; 2-IP54 с кнопками «Пуск», и «Стоп»; 4-IP40 без кнопок; 5-IP20; 6-IP40 с кнопками «Пуск», и «Стоп».

5 – Обозначение исполнения пускателей по роду тока цепи управления: О — переменный ток. Номинальное напряжение втягивающей катушки, В: 24,36,40,48,110,127,220,230,240,380,400,415,440,500,660В частоты 50 Гц.

6 –Назначение климатического исполнения по ГОСТ 15150 — 69: У-стандартное исполнение, Т — тропическое исполнение.

7 – Обозначение категории размещения по ГОСТ 15150 — 69.

8 – Обозначение исполнения пускателей по износостойкости: А, Б, В.

9 – Обозначение ТУ, по которым выпускается пускатель: ТУ 16-89 и ГФР. 644236.033 ТУ.

Применяемые типы тепловых реле для пускателей: РТТS-10, РТТ‑121, РТТ-131, РТТ-231, РТТ310, РТ362.

1 – Обозначение серии.

2 – Обозначение габарита (величины) по передаваемой мощности: 0‑1кВт, 1-4кВт, 2-10кВт.

3 – Обозначение исполнения по защищенности от воздействия окружающей среды: 1- открытое, 2-защищенное, 3-пылебрызгозащи-щенное, 4-пылевлагонепроницаемое.

4 – Обозначение исполнения пускателей по назначению, наличию реверса и теплового реле: 1-нереверсивный без реле, 2-нереверсивный с реле, 3-реверсивный без реле, 4-реверсивный с реле.

Номинальное напряжение втягивающей катушки 24, 36, 40, 48, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 440, 500, 660В частоты 50 Гц.

Пускатели изготавливаются по климатическому исполнению и категории размещения: УХЛ4, У3, Т3, О4, а исполнению по износостойкости: А,Б,В.

Применяемые типы тепловых реле для пускателей: РТТ5-10, РТТ‑141.

Контактор. Представляет собой двухпозиционный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций рабочих токов, а также для редких отключений при токах перегрузки. Включение контакторов — дистанционное с помощью встроенных электромагнитов.

Контакторы различаются между собой по: роду тока главной цепи и цепи управления (постоянного, переменного); числу главных полюсов (от одного до пяти), номинальному току главных цепей (4;6,5;10,16,25,40,63,100,160,250,400,630,1000,2500А); номинальному напряжению главной цепи (постоянное — 110,220,400,600В; переменное – 220,380,500,660,1140В); номинальному напряжению включающей катушки (постоянное — 24,48,60,110,220В; переменное — 24,36,110,127, 220,230,240,380,400,415,440,500,660В); способу гашения дуги (с магнитным гашением или дугогасительной решеткой); наличию и исполнению блок-контактов; роду присоединения проводников; классу, соответствующему частоте включений; категории размещения; воздействию климатических факторов; степени защиты.

Механическая износоустойчивость позволяет осуществлять от 250 тысяч до 10 млн. циклов, время срабатывания контакторов лежит впределах от десятых до сотых долей секунды.

Контакторы имеют конструкцию электромагнита с якорем клапанного (откидного) типа (рис.12.3), и прямоходовым якорем, подобную конструкцию электромагнита пускателя (рис.12.2).

Рис. 12.3. Устройство контактора постоянного тока:1 – неподвижный главный контакт; 2 – искрогасительная решетка; 3 – изоляционные перегородки; 4 – дугогасительная камера; 5 – подвижный главный контакт; 6, 9 – пружина; 7 – гибкий проводник; 8 – якорь; 10 – замыкающиеся блок-контакты; 11 – размыкающиеся блок-контакты; 12 – катушка электромагнита; 13 – контакты подачи напряжения на катушку; 14 – неподвижный сердечник.

Неподвижная часть имеет втягивающую катушку 12, неподвижный контакт 1, сердечник 14. Подвижная часть состоит из подвижного контакта 5, якоря 8 и мостика блок-контактов 10, 11. Контакторы переменного тока по принципу своего действия и основным элементом конструкции не отличаются от контакторов постоянного тока. Разница заключается в том, что контактор переменного тока имеет шихтованную, набранную из отдельных изолированных пластин стали, магнитную систему и на торце сердечника короткозамкнутый виток, аналогичный как для пускателей.

Выпускаются контакторы постоянного тока следующих типов: КПВ 600, КПВ 620, КП, КПД, КПМ, КН, КМИ: переменного тока КТ 600, СNM, КТ 7000, КТП 600, КТП 64, КТП 65, КТВ, КТД, КТИ, КТУ.

Буквенные обозначения типов контакторов постоянного и переменного токов расшифровываются следующим образом: К – контактор, П – постоянного тока, Т – переменного тока, В – вертикальной установки, Д – промышленного назначения, М – морского исполнения или модификация, Н – повышенной надежности, У – угольной промышленности. Когда в обозначении после буквы Т стоит буква П, то это означает, что контактор переменного тока имеет питание цепей управления на постоянном токе. Цифровое обозначение контакторов не систематизировано (каждая серия имеет свое обозначение типа) и поэтому всегда следует обращаться к паспорту контактора на предмет его технических данных. При выборе контакторов необходимо исходить из условий их использования и характеристик электропривода. Следующие основные требования: обеспечение необходимой коммутационной способности, нагрева и коммутационной износостойкости.

Электромагнитное реле.Реле – коммутационное устройство, предназначенное производить скачкообразные изменения в управляемых цепях при заданном значении электрических воздействующих величин. Электромагнитное реле представляет собой аппарат для коммутации слаботочных цепей управления электропривода в соответствии с электрическим сигналом, подаваемым на его катушку. Область применения реле очень широкая. Они используются в качестве датчиков тока и напряжения, промежуточных элементов для передачи команд из одной цепи в другую и размножения сигналов усилителя электрических сигналов, датчиков времени, выходных элементов различных датчиков координат электропривода и технологических параметров рабочих машин и механизмов.

Электромагнитное реле работает следующим образом (рис.12.4). На сердечнике 2 магнитной системы находится катушка 1, на которую подается входной электрический сигнал.

Рис. 12.4. Электромагнитное реле

Когда ток (напряжение) превысит некоторое значение, называемое током (напряжением) срабатывания реле, создаваемая им электромагнитная сила станет больше противодействующей силы возвратной пружины 10. Якорь 3 притянется к сердечнику 2 и траверса 6, поднявшись, обеспечит замыкание контактов 8 и размыкание контактов 7. Сила нажатия в контактах создается пружиной 9.

Если уменьшить (отключить) ток (напряжение) в катушке, то якорь 3 под действием пружины 10 перейдет в исходное положение и контакты реле вернутся в нормальное (исходное) положение. Ток (напряжение), при котором якорь возвращается в исходное положение, носит название тока (напряжения) возврата или отпускания. Отношения тока (напряжения) возврата к току (напряжению) срабатывания называется коэффициентом возврата реле.

Поскольку контакты реле коммутируют небольшие от миллиампер до 10А токи, в них обычно не используются дугогасительные камеры, а конструкции контактов простые.

Основные типы реле, применяемых в схемах управления электроприводами: времени электромеханические – 2РВМ, CRONO, BC‑33, ВС‑43, РВ‑100, РВ‑200; времени электромагнитные – РЭВ‑811…РЭВ‑818, РЭВ‑881…РЭВ884; контроля трехфазного напряжения – ЕЛ‑11…ЕЛ‑13; промежуточные — РПЛУ, РЭУ‑11, РЭУ‑21, НН63Р, НН64Р, ПЭ‑37, РП‑8, РП‑9, РП‑11, РП‑12, РП‑16…РП‑18, РП‑23, РП‑25, РП‑251…РП‑256, РП‑21004, R153, R3, R4, R15, РЭП‑15, РЭП‑25, РЭП‑34, РПУ‑2М, РПУ‑3М, РПЛ, РЭВ‑822, РЭВ‑826; тока – РТ‑01, РТ‑40, РТ‑140, РТД‑11, РТД‑12, РСТ‑11, РСТ‑13, РЭ‑830; напряжения – РН‑01, РН‑51, РН‑151, РН‑53, РН‑153, РН‑54, РН‑154.

Герконовые электромагнитные реле. Они имеют ту особенность, что их контакты герметизированы, это повышает их износостойкость и надежность в работе. Геркон представляет собой ферромагнитные (сплав железа с никелем) контакт-детали (подвижный и неподвижный контакты) герметично запаянные в стеклянный баллон, заполненный нейтральным газом. Геркон приводится в действие внешним магнитным полем катушки (рис.12.5) или постоянного магнита.

Рис. 12.5. Герконовое реле

Если на катушку 4 подать напряжение постоянного тока, то в ней начнет протекать ток, создающий в магнито-проводе 5 и контактах 1 и 2 магнитный поток. Под его воздействием подвижный контакт 2 переместится и замкнется с неподвижным контактом 1. Контакты заключены в стеклянный корпус 4. Износоустойчивость реле с герконами, способных коммутировать токи до 5А при напряжении до 100В, достигает несколько десятков миллионов срабатываний при времени срабатывании 0.3…2.0 mс.

Выпускаются герконовые реле следующих типов: РГК 49, РГК 50, РГК 51, РГК 52, РГК 53, РГК 54 на ряд рабочих напряжений 3,5,12,15,24В при коммутируемым токе до 3А.

12.2. Аппараты защиты электроустановок. Назначение, устройство, выбор

К аппаратам защиты, используемые в электроприводе следует отнести воздушные автоматические выключатели, плавкие предохранители и тепловые реле.

Автоматические воздушные выключатели. Автоматические выключатели предназначены для нечастых замыканий и размыкании электрической цепи, находящейся под нагрузкой и длительного прохождения по ней тока, а также отключения цепи при ненормальных и аварийных режимах: коротких замыканий, длительных небольших перегрузок, чрезмерном снижении напряжения питания или его исчезновения.

Контактная система и механизмы автоматического выключателя смонтированы на пластмассовой панели. Он оборудуется подвижными и неподвижными контактами, дугогасительным устройством. Для воздействия на защелку отключающего механизма применяются один или несколько расцепителей, отключающих их главные контакты. Расцепители представляют собой электромагнитные или термобиталлические механизмы, срабатываемые и вызывающие отключение автоматического выключателя мгновенно или с некоторой выдержкой времени. Имеют место наиболее распространенные: электромагнитные расцепители максимального тока, срабатываемые при токе превышающем ток установки (короткое замыкание, чрезмерный ток перегрузки); электромагнитные расцепители минимального напряжения, срабатываемые когда напряжение на катушке становятся меньше заданного или исчезает полностью; тепловые расцепители, срабатываемые при небольших, но длительных токах перегрузки; расцепители независимые, срабатываемые без выдержки времени, когда на их катушку подано напряжение; электромагнитные расцепители минимального и обратного тока, срабатываемые, когда ток соответственно станет меньше определенного значения или изменит свое направление.

Рассмотрим принцип действия некоторых расцепителей (рис.12.6. а, б, в).

Рис.12.6. Схемы действия электромагнитных расцепителей: а – максимального тока; б – минимального напряжения; в – теплового расцепителя:1 – пружина; 2 – защелка; 3 – катушка; 4 – стальной сердечник; 5 – контакты; 6 – биметаллическая пластина; 7 – нагревательный элемент

В автоматическом выключателе с электромагнитным расцепителем максимального тока по достижении током установленного предельного значения или короткого замыкания катушка 3 втягивает стальной сердечник 4 и освобождает защелку 2, которая под действием пружины 1 разрывает силовые контакты 5. В автоматическом выключателе с электромагнитном расцепителем минимального (нулевого) напряжения или тока катушка 3 удерживает сердечник 4 и связанную с ним защелку до тех пор, пока напряжение сети, а следовательно, и ток в катушке не снизятся до установившегося предельного значения или исчезнет совсем, после чего сердечник 4 отпускается и защелка 2 освобождает пружину 1, цепь силовых контактов 5 при этом разрывается. Электромагнитные расцепители срабатывают практически мгновенно – собственное время срабатывания составляет 0,02…0,03с. В автоматическом выключателе с тепловым расцепителем, ток, проходя по нагревательному элементу 7, нагревает биметаллическую пластину 6, которая снимает защелку 2 пружины 1 и тем самым производит отключение силовых контактов 5. Из холодного состояния при температуре окружающей среды 40°С и нагрузке 1.1 номинальной тепловой расцепитель не срабатывает в течение часа, при нагрузке 1.35 номинальной срабатывает за 30 минут, а при шестикратной нагрузке — не более чем за 2…10с.

Автоматический выключатель при наличии трех расцепителей одновременно (электромагнитного максимального значения, электромагнитного минимального значения и теплового) заменяет рубильник, электромагнитный пускатель, плавкую вставку предохранителя и тепловое реле.

Принципиальная схема универсального автоматического выключателя на большие токи приведена на рис.12.7.

Токоведущая цепь имеет основные 3 и дугогасительные контакты 1, которые удерживаются или возвращаются в исходное положение пружиной 13. Включение и выключение автоматического выключателя вручную рукояткой 8 или электромагнитами 7 и 11. Звенья 10,12 и упор 9 представляют собой механизм свободного срабатывания, положение рычагов которого при автоматическом отключении показано штриховой линией. При токах короткого замыкания автоматический выключатель отключается токовым элементом 5, при понижении напряжения — элементом 6, при токах перегрузки — нагревательным биметаллическим элементом 4. Для гашения возникающий при коммутации дуги служит дугогасительная камера 2.

Рис. 12.7. Принципиальная схема автоматического выключателя на большие токи

По конструктивному оформлению различают автоматические выключатели с пластмассовым корпусом и крышкой на токи до 630А – установочные и без корпуса и крышки на токи от 630 до 15000А – универсальные. По времени отключения различают автоматические выключатели небыстродействующие и быстродействующие.

Рассматривая только установочные автоматы, следует отметить следующие наиболее применяемые серий: АП-50 2(3) МТН; АЕ2000; ВА51‑35; А3700…А3716 до 180А; А3726 до 250А; ВА5700…ВА5731 до 16…100А; ВА5735 до 100А; ВА57Ф35 до 100А; ВМ-40IП (16,25А); ВМ‑403П (16,25,40А); «ЩИТ», ДЭК-1П (10…63А); ДЭК-2П (10-63А); АВ‑50‑45; ВА 50-41…ВА 56-41; АВ 2М; «Электрон» 306С, 316В, 325С, 325В, 340В, 340С, ВАМУ, фирмы Legrand ДРХ и другие.

Автоматические выключатели, предназначенные для установки в квартирах и удовлетворяющие всем требованиям, предъявляемым к установочным изделиям называют бытовыми: серии АЕ-1000, ВА-101, ВА1-103, ВА-201, ВА-301…ВА304; ВА 92-29; ВА47; ВА88; «Щит»; фирмы Legrand ДРХТМ, LRТМ и другие.

Номинальные токи автоматических выключателей и уставок расцепителей следует выбирать по расчетному току цепи и возможному току перегрузки. Коммутационную способность проверяют по допустимому току короткого замыкания. Между номинальным током теплового расцепителя Iуст.тепл и рабочим током цепи должно быть условие Iуст.тепл=1,25 Iраб. Ток электромагнитного расцепителя Iуст.эм для питания одиночных электродвигателей должен быть Iуст.эм=1,25 Iпуск (Iпуск — пусковой ток электродвигателя). Для группы электродвигателей учитывается пусковой ток большего по мощности электродвигателя Iпуск.макс и суммарный ток остальных, то есть

где n – число электродвигателей.

Тепловые реле. Тепловые реле служат для защиты электродвигателей от небольших, но длительных перегрузок, возникающих из-за прохождения по обмоткам повышенных токов, перегрузок рабочего механизма по технологическим причинам, тяжелых условиях пуска, длительного понижения напряжения сети, обрыва одной из фаз. Тепловые перегрузки вызывают ускоренное старение и разрушение изоляции, что приводит к коротким замыканиям. Основное требование к тепловой защите – должна срабатывать при перегрузках электродвигателя свыше 20% в течении не более 20 минут с момента достижения установившейся температуры. Принцип действия теплового реле аналогичен принципу действия теплового расцепителя автоматического выключателя. Необходимо отметить лишь особенности теплового реле. Термобиметаллическая пластина, способная изгибаться при нагреве, состоит из двух прочно соединенных между собой разнородных металлов, обладающих различными коэффициентами температурного расширения. По способу нагрева биметаллической пластины различают тепловые реле с прямым, косвенным и комбинированным нагревом.

Широкое распространение получили тепловые реле типа ТРН, ТРП, РТТ и РТЛ. Тепловые реле типа ТРН — двухполюсные с температурной компенсацией, ручным возвратом и сменными нагревателями, рассчитанными на токи от 0,32 до 40А. Тепловые реле ТРП — однополюсные, ручного возврата или самовозвратом, без температурной компенсации и со сменными нагревателями на токи от 25 до 150А. Трехполюсные реле типа РТТ и РТЛ обеспечивают ускоренное срабатывание при потере фазы и имеют механизм для ускоренного срабатывания, температурную компенсацию, пределы регулирования тока уставки — 0.75…1.25 от номинального. Тепловые реле типа РТТ выпускаются в пяти исполнениях по номинальному току: О — 0.2…10А; 1-0.2…25А; 2‑10…63А; 3-63…160А; 4-125…630А. Тепловые реле серии РТЛ бывают трех исполнений по номинальному току: РТЛ-1000-до 25А, РТЛ-2000-до 80А и РТЛ-3000-до 200А.

12.3. Современные аппараты управления и защиты

Предохранитель с плавкой вставкой

Данный вид электрического аппарата, относится к самым простым. Назначение плавкого предохранителя в защите электрической цепи от сверхтоков коротких замыканий и перегрузки.

Конструкция предохранителя очень проста. В корпусе предохранителя есть проволока их металла с маленьким удельным сопротивлением и низкой температурой плавления.

В рабочем режиме ток свободно протекает через плавкую вставку. При возникновении сверхтоков в цепи, температура проводника увеличивается и вставка расплавляется. Расплавление вставки приводит к отключению электропитания, и цепь переходит в безопасный режим.

При сверхтоках, в месте разрыва цепи, обычно, появляется электрическая дуга. Чтобы дугу погасить, вокруг плавкой вставки создается специальная камера, называемая, дугогасительной. В предохранителях больших токов, эту камеру наполняют кварцевым песком. В цепях малых токов песка в камере нет, а гашение дуги производится давлением газа.

Для подбора плавкого предохранителя используют следующие расчёты:

  • Расчёт по напряжению цепи. Ном. напряжение предохранителя должно быть равным ном. напряжению цепи.
  • Вычисляют длительный расчётный ток цепи. Ток предохранителя должен быть равен или больше тока цепи;
  • Особый расчёт по условиям запуска асинхронного двигателя. Асинхронный двигатель это электродвигатель с коротко замкнутым ротором.

Больше информации в статье Плавкие предохранители: описание, назначение, типы.

Контакторы

Название контактор, происходит от простого слова контакт. Контакторы предназначены для частого (!) дистанционного отключения/включение силовых электроцепей напряжением до 1000 Вольт.

В зависимости от привода различают следующие типы контакторов:

  • электро-магнитные контакторы. Контакты отключений приводит в действие электрический магнит;
  • пневматические, работают от сжатого воздуха;
  • гидравлические, работают от давления жидкости.

Конструкция контакторов включает следующие элементы:

  • Основная группа контактов. Служит для включения выключения электрической цепи;
  • Дуго-гасительная камора. Гасит электродугу при работе контактов;
  • Электрический магнит. Обеспечивают движение контактов;
  • Вспомогательные клеммы. Для подключения других электрических аппаратов.

В нормальном положении основные контакты могут быть:

  • Замкнуты;
  • Разомкнуты;
  • Находиться в смешанном положении.

Под нормальным положением, понимают положение основных контактов, при котором на втягивающую электромагнитную катушку не подается напряжение, а все механические защелки аппарата свободны.

Работа контакторов

Работу контакторов можно описать так:

  • Напряжение подается на обмотку электрического магнита контактора, от чего якорь притягивается;
  • Якорь приводит в движение основные контакты, которые либо замыкают, либо размыкают цепь;
  • Дугогасительная камора гасит дугу замыкания/размыкания;
  • К вспомогательным контактам подключаются другие электрические аппараты.

Аппаратура управления и защиты

3.1. Назначение и классификация электрических аппаратов.

Процессы пуска, регулирования, скорости, торможения, остановки и реверсирования электроприводов, осуществляются с помощью аппаратуры ручного или автоматического управления. Отклонение от нормального режима работы электроустановки, вызванные ее перегрузкой, неправильным монтажом, увлажнением изоляции, могут привести к ее аварии, поэтому электроустановки снабжают устройствами, обеспечивающими ее защиту, т. е. автоматическое отключение от сети.

Вся современная аппаратура управления и защиты электроустановок совмещается в одном общем аппарате: фидерном автоматическом выключателе (АФВ) или магнитном пускателе (МП).

В зависимости от величины напряжения, влияющего на особенности конструкции, аппаратура делится на аппаратуру напряжением до 1000В (низковольтную) и напряжением выше 1000В (высоковольтную). В зависимости от способа управления различают аппаратуру ручного и автоматического управления.

К аппаратуре ручного управления относятся рубильники, переключатели, выключатели, кулачковые и барабанные контролеры. Ручное управление в настоящее время применяется для электроустановок небольшой мощности с редкими включениями и не требующими дистанционного управления.

Аппаратура автоматического управления предназначена для управления электроприводами без участия обслуживающего персонала. К ней относятся контакторы, магнитные пускатели, автоматические фидерные выключатели.

В аппаратуре управления предъявляются требования: надежность и точность в работе; малый вес и габариты; высокая механическая, электрическая и термическая устойчивость в нормальном и аварийном режиме. Независимо от принципа действия вся аппаратура управления содержит следующие основные элементы: контактную систему, механизм включения и отключения, опорную изоляционную панель, элементы защиты, блокировочные устройства, корпус (оболочку) для защиты всех элементов электрического аппарата от воздействия внешней среды.

3.1.1. Контактная система аппаратуры управления

Наиболее распространены в электроаппаратах большой мощности контакты изогнутой формы, позволяющие им при замыкании перекатываться друг по другу. Радиусы кривизны контактов берутся неодинаковыми, поэтому при их замыкании соприкасающиеся поверхности совершают перекатывание и перемещение, при этом поверхности притираются. При замыкании и размыкании контактами больших токов возникает электрическая дуга, под воздействием высокой температуры которой поверхности контакторов оплавляются и разрушаются, особенно при разрыве Iкз. Поэтому для каждой конструкции контактов завод оговаривает номинальные токи, которые контакты длительно выдерживают и разрывные токи, который они разрывают без разрушения.

Для повышения разрывной мощности контактной системы применяют: а) усиление контактов приданием им специальной формы и увеличением размеров; б) применением двойных контактов; в) применением дугогасительных камер. Дугогасительные камеры имеют две конструкции – дугогасительные катушки с магнитным дутьем и дугогасительные решетки. В устройствах первого рода последовательно с контактами ставится катушка из 1-го-2-го витков полосовой или круглой меди. Внутрь катушки ставится сердечник из трансформаторной стали, охватывающий полюсными наконечниками дугогасительную камеру. Во время разрыва контактов магнитный поток, создаваемый катушкой, взаимодействуя с плазмой дуги, являющейся проводником тока, вытесняет ее вверх из зазора контактов, где она попадает в холодную часть камеры, соприкасается со стенками, остывает и гаснет. При втором способе гашения применяют решетку из омедненных стальных пластин, помещенную в асбоцементную камеру. При разрыве электрическая дуга втягивается в камеру, соприкасается с пластинами и остывая гаснет.

3.2. Виды защит, применяемых в аппаратуре управления

Современные электроустановки снабжаются следующими видами защиты: 1) максимальной (токовой) защитой от коротких замыканий; 2) тепловой защитой от перегрева; 3) нулевой защитой от самовключения двигателя; 4) защитой непрерывности цепи заземления; 5) защитой от поражения током при замыкании на корпус; 6) защитой от искрообразования в штепсельных устройствах; 7) защитой от искрообразования в гибком кабеле.

3.2.1. Защита от коротких замыканий

Защита от коротких замыканий осуществляется плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

Плавкий предохранитель состоит из корпуса, контактного устройства и плавкой вставки из легкоплавкого металла, выполненной в виде ленты или проволоки.

Плавкий предохранитель разрывает ток в цепипри увеличении его до предельно допустимой величины, за счет расплавления плавкой вставки. Время плавления при прочих равных условиях (материал вставки, диаметр, длина, температура окружающей среды и т.п.) зависит от величины тока. Закон изменения времени расплавления плавкой вставки в зависимости от протекающего по нему тока характеризуется примерной кривой, приведенной на рис. 13. Как видно из характеристики при протекании через предохранитель тока I= 1,25 Iн, т. е. на 25% превышающего номинальный, плавкая вставка вообще не расплавляется в течение сколь угодно длительного времени протекания тока. При увеличении тока до I = 1,75 Iн плавкая вставка расплавляется в течение примерно 50 мин, а при увеличении тока до 8 — 10 кратной величины – практически мгновенно. Время разрыва цепи предохранителем зависит от скорости гашения дуги, которое уменьшают, заполняя патрон кварцевым песком. В предохранителях с патроном из фибры гашение дуги осуществляется газами, выделяемыми из стенок патрона под действием высокой температуры дуги, образующейся в месте разрыва плавкой вставки.

Рис. 13. Характеристика плавкой вставки.

В электрических цепях с U< 1000 В применяют предохранители ПР, НПР, НПН.

Плавкий предохранитель, быстро реагируя на короткие замыкания и значительные перегрузки, более или менее удовлетворительно защищает кабели, но не обеспечивает защиты двигателей от перегрузки, даже если возможно выбрать плавкую вставку по номинальному току двигателя. Это один из основных недостатков плавкого предохранителя. Область применения плавких предохранителей в последнее время ограничивается малоответственными силовыми установками малой мощности и осветительными установками.

3.2.2. Защита автоматическими выключателями

Автоматические воздушные выключатели (автоматы) совмещают функции рубильника и защитного аппарата и предназначены для размыкания электрической цепи при возникновении в ней перегрузок, коротких замыканий, а также при исчезновении или недопустимом снижении напряжения. Автоматы допускают нечастое включение и отключение вручную силовых цепей.

В сетях трехфазного тока применяют трехполюсные автоматы, а в сетях постоянного и однофазного тока двух полюсные и однополюсные.

Автоматы снабжаются одним или несколькими расцепителями, отключающими их главные контакты. По принципу действия расцепители бывают электромагнитные, тепловые и комбинированные.

Электромагнитный расцепитель максимального тока (токовое реле) представляет собой электромагнит с разъемным магнитопроводом, катушка которого, состоящая из небольшого числа витков проволоки большого сечения, включается последовательно в цепь главного тока, рис. 14.

Рис. 14. Схема, поясняющая принцип работы автоматического выключателя

При протекании через катушку 1 максимального реле РМ тока, не превышающего допустимой величины, якорь 2 находится под действием собственного веса в опущенном состоянии. При этом рычаг 4 и защелка 5 находятся в сцепленном положении, благодаря чему замкнуты главные контакты 6 выключателя, и электроустановка работает нормально.

При увеличении тока в цепи сверх допустимой величины якорь 2 электромагнита притягивается к сердечнику 3, воздействуя на промежуточный рычаг 7. Последний, ударяя по защелке 5, освобождает выключающий рычаг 4, в результате чего под действием рабочей пружины 11 происходит размыкание главных контактов 6.

Величина отключающего тока регулируется изменением воздушного зазора между якорем и сердечником или изменением натяжения пружины 12 оттягивающей якорь. В описанной схеме имеются также нулевое реле РН с сердечником 8, якорь которого 9 в случае исчезновения напряжения или уменьшении его до Umin = 0,1:0,4 Uн оттягивается пружиной 10 и воздействуя при этом на рычаг 7, вызывает отключение сети автоматическим выключателем, осуществляя нулевую защиту. При этом максимальное и нулевое реле выключают автомат независимо друг от друга.

Достоинствами максимальных реле по сравнению с плавкими вставками являются: мгновенное и одновременное отключение тока в трех фазах при коротких замыканиях; минимальное время, требующееся для включения установки после ее отключения путем поворота рукоятки; легкость регулирования величины отключающего тока и выдержки времени.

К недостаткам максимальных реле относятся: усложнение конструкции и удорожание стоимости аппаратуры; несоответствие характеристики электромагнитного реле тепловой характеристике двигателя (подробнее об этом сказано при рассмотрении тепловых реле).

3.2.3. Защита от перегрузок (тепловое реле)

Особенностью плавких предохранителей и максимальных реле электромагнитного типа является то, что защитное действие их определяется величиной тока. Однако для целости изоляции двигателей опасность представляет не непосредственная величина тока, протекающего по обмотке двигателя, а величина температуры и длительность ее воздействия на изоляцию.

Из выражения следует, что при постоянной величине сопротивления обмотки двигателя ее температура зависит в основном от двух величин: квадрата тока, протекающего по обмотке, и длительности прохождения тока.

Отсюда следует, рациональная защита электродвигателя должна реагировать не на ток I или продолжительность его действия t, а на произведение I2t, характеризующее количество тепла, выделяемого в обмотке двигателя. Этому требованию удовлетворяют тепловые реле, получившие в последнее время широкое применение в магнитных пускателях и автоматах. В качестве чувствительного элемента в тепловых реле в основном применяется биметалл – жестко связанные между собой пластинки из двух металлов с различными коэффициентами линейного расширения. Пластинки эти склепываются или прокатываются в холодном состоянии. При нормальной температуре (между 0 и 20°С) пластинки имеют одинаковую длину, при повышении температуры они удлиняются, причем пластинка с большим коэффициентом линейного расширения получит большее удлинение, в результате чего пластинки изогнутся. Это изгибание и используется для приведения в действие механизма, отключающего аппарат от сети.

Биметаллическая пластинка 2 (рис.15), укрепленная одним концом на стойке 3, свободным концом упирается в рычаг 4, замыкающий контакты 6, включенные в цепь нулевого автомата или катушки магнитного пускателя. Биметаллическая пластинка помещена внутрь или сбоку нагревательного элемента 1, представляющего собой нихромовое сопротивление, включенное в цепь главного тока. При нагреве биметаллической пластинки выше установленной температуры она, расширяясь, изгибается кверху, освобождая при этом рычаг 4, который под действием пружины 5 размыкает контакты 6, вызывая отключение пускателя или автомата.

После того, как тепловое реле срабатывает, его необходимо установить в нормальное положение, при котором биметаллическая пластинка 2 упирается в рычаг 4. Для этого в аппарате предусмотрена кнопка 7, нажатием которой осуществляется ввод реле.

При семикратной величине тока Iп=7Iн (пуск двигателя с короткозамкнутым ротором) реле отключает автоматический выключатель через 10с; при трехкратной величине тока Iп=3Iн – через 35с; а при Iп=1,5Iн – через 3 мин.

Рис. 15. Рисунок, поясняющий принцип действия теплового реле.

Таким образом, тепловое реле вследствие своей тепловой инерции не реагирует на кратковременные и неопасные толчки тока при пуске двигателя, но зато реагирует на недопустимый нагрев. Однако при коротких замыканиях большой ток, проходящий через нагревательный элемент, может вывести из строя тепловое реле, которое не успевает при этом сработать. Поэтому, применяя тепловое реле для защиты от длительных перегрузок, необходимо последовательно с ним устанавливать максимальные реле или плавкие предохранители для защиты от коротких замыканий

Иногда защиту от коротких замыканий возлагают на автоматический выключатель или предохранители, установленные на подводящем фидере. Промышленность выпускает тепловые реле ТРН-10, ТРН-25, 60, 150, РТ-20, где цифра указывает на ток в защищаемой цепи. Тепловые реле обычно устанавливаются на двух фазах.

Более совершенной защитой от перегрева двигателей электроустановок, в частности двигателя черпаковой цепи и других механизмов является применение встроенного в двигатель температурного реле, температура которого во время работы почти не отличается от температуры обмотки защищаемого двигателя.

Так как при временных перегрузках электродвигателя нарастание температуры стали статора вследствие его большой теплоемкости отстает от нарастания температуры обмотки, то для обеспечения надежной защиты двигателя температурное реле устанавливается не на стали статоров, а на лобовых частях обмотки последнего.

Промышленность выпускает температурные реле ТМ-4, ТТР, ТДР-1, ДТР. Реле ТТР и ДТР выпускаются в пластмассовых корпусах и крепятся к контролируемой машине винтами. Реле ТМ-4 и ТДР-1 имеют малогабаритную конструкцию в виде цилиндра диаметром 8 мм и длиной 20 мм и рассчитаны для установки в отверстия, высверленные в корпусе электродвигателя, опоре подшипника и т.д.

В основе действия всех реле лежит применение биметаллической пластины для одного из контактов.

Особенность реле ТТР заключается в том, что оно срабатывает под действием тепла, поступающего как от обмотки двигателя, так и от нагревательного элемента 3, расположенного в корпусе 1 вблизи биметаллического диска 4 (рис.16а). Биметаллический диск 4, в свою очередь, нагревается током, пропорциональным рабочему току двигателя. При достижении предельной температуры диск 4 изгибается и размыкает контакт 2, который включается в цепь управления магнитного пускателя или контактора.

При перегрузках двигателя реле ТТР срабатывает главным образом под действием тепла, выделяемого обмоткой двигателя. При пусковых же токах реле ТТР срабатывает главным образом за счет тепла, выделяемого нагревательным элементом.

а) б)

Рис. 16. Конструкция температурных реле типа ТТР (а) и типа ДТР (б)

Реле ДТР рис.16б состоит из пластмассового корпуса 1, теплопроводящей медной крышки 2, непосредственно прилегающей к обмотке двигателя, термобиметаллических пластин 4 и 5, контактов 7 и 8, укрепленных на контактной пластине 6, изоляционной прокладки 9. Регулировка реле производится винтами 3 и 10. При небольших перегрузках тепло передается пластинами 4 и 5, которые постепенно передвигаются вниз до тех пор, пока пластинка 5 не упрется в винт 10, после чего разомкнутся контакты 7 и 8, включенные в цепь управления магнитного пускателя.

При затяжных пусковых токах вследствие быстрого нарастания температуры пластина 4 окажется более нагретой, чем пластина 5, и, перемещаясь быстрее, разомкнет контакты 7 и 8.

3.2.4. Минимальная защита.

При эксплуатации электроустановок напряжение в сети не является строго постоянным. В зависимости от режима работы установок и электро-снабжающей системы колебания напряжения на зажимах приемника могут достигать весьма значительных пределов. Если при работе асинхронного двигателя напряжение в сети упадет, например до 60-70% номинального значения, то двигатель продолжая развивать на валу необходимый момент, начнет потреблять из сети большой ток, вызывающий перегрев его обмоток.

Защиту двигателя при этом осуществляют, снабжая аппаратуру управления минимальными реле, которые устроены и включаются в схему аналогично нулевым реле, но имеют напряжение отключения

Минимальные реле применяются для защиты асинхронных двигателей с фазным ротором, не рассчитанных на пусковые толчки тока, резко снижающие напряжение в сети.

Нулевая защита применяется главным образом для защиты двигателей с короткозамкнутым ротором, которые могут вращаться при снижении напряжения до 0,15% от номинального, но длительная работа при этом недопустима.

Минимальная и нулевая защиты предотвращают самозапуск остановившихся электродвигателей, что исключает несчастные случаи.

3.3. Контакторы и магнитные пускатели.

Контактор- выключатель, конструкция которого допускает частые, до 1500 раз в час, замыкания и размыкания силовых цепей при напряжении до 1000В в схемах дистанционного и автоматического управления электроприводами. Подвижные контакты контакторов приводятся в действие и удерживаются в замкнутом (рабочем) положении при помощи электромагнита или ручным приводом.

В электроприводах применяют контакторы с электромагнитами постоянного или переменного тока. Подвижная часть магнитной системы электромагнита якоря механически соединена с подвижными контактами и при отсутствии тока в катушке под влиянием собственного веса занимает положение, при котором контакты разомкнуты.

Контакторы постоянного тока выполняются с одним или двумя силовыми контактами и несколькими блокировочными контактами. Силовые контакты имеют различное конструктивное исполнение и коммутируют токи в пределах 40 ÷ 2500 А. Блокировочные контакты рассчитаны на токи до 10 А и служат для включения в цепь управления контактора и других электроаппаратов. Сердечник электромагнита выполняется из железа с малым содержанием примесей.

Контакторы переменного тока выполняются с двумя или тремя силовыми контактами на токи от 40 до 600 А. Сердечник электромагнита III-образной формы выполняют из листовой электротехнической стали. Для устранения дребезга якоря электромагнита, вызванного перемагничиванием переменным током, на торцевой поверхности сердечника устанавливают короткозамкнутый виток. ЭДС самоиндукции витка сдвинута по фазе к основному току и не дает магнитному потоку уменьшиться до нуля в момент прохождения напряжения через нулевое значение. Для улучшения условий гашения электрической дуги при разрыве цепи главными контактами их устанавливают в дугогасительные камеры. Промышленность выпускает контакторы серий КТ, КТВ, КГУ, рассчитанные на включение в сеть 127, 220, 380, 500 и 660 В.

Магнитный пускатель предназначен для дистанционного управления электроприводами, осветительными установками и т.д., обеспечивая их защиту от перегрузок, нулевую и минимальную защиту.

Основными элементами пускателя являются контактор и тепловые реле, смонтированные на общем основании. Промышленность выпускает пускатели типов ПА, ПМЕ с 1 до 6 величины, контакты которых рассчитаны на токи 15А, 20А, 50А, 100А, 150А. В обозначении пускателя кроме букв стоит три цифры: 1-я указывает на величину пускателя, вторая — на исполнение (1 — открытое, 2 — защитное, 3 — пылеводозащитное), 3-я цифра указывает на функцию пускателя (1 — нереверсивный без тепловых реле ТР, 2 — нереверсивный и с ТР., 3- реверсивный без ТР, 4 — реверсивный с ТР.).

Схема включения пускателей рис. 17 предусматривает включение нормально открытого блокировочного контакта Л параллельно кнопке пуск для удержания пускателя во включенном состоянии после кратковременного нажатия кнопки, одновременно он обеспечивает нулевую защиту.

3.4.Реле

Для автоматизации управления электроприводами применяют различные реле, замыкающие или размыкающие цепи управления при достижении определенных значений электрических или неэлектрических сигналов (например, тока, температуры, давления и др.) на их воспринимающих органах.

В зависимости от физической природы входного (управляющего) сигнала различают реле электрические, тепловые, механические, оптические и т.д. В схемах управления наибольшее применение имеют электрические и тепловые реле.

Электрические реле по роду параметра, на который они реагируют (ГОСТ 16022-76) делятся на электрические реле тока, напряжения и мощности и подразделяются на реле постоянного и переменного тока.

По быстроте замыкания контактов после подачи управляющего сигнала различают реле безинерционные tср < 0,001с, быстродействующие tср = 0,05 ÷ 0,15с, замедленные tср = 0,15 ÷ 1с и реле времени tср > 1с.

Работа электрических реле наиболее часто применяемых для автоматического управления приводами, основана на электромагнитном принципе. Воспринимающей частью у них является электромагнит, преобразующий энергию электрического тока катушки в энергию магнитного поля сердечника. Магнитное поле действует на преобразующую часть реле — якорь с противодействующей пружиной. Исполнительной частью реле является контактная система. Начальным состоянием контактов считается положение при отсутствии U,I или механические воздействия. Контакты реле, замыкающие цепь при подаче U на катушку реле называется замыкающими, а контакты, которые при этом размыкают цепь — размыкающими.

Рис. 17. Схема включения магнитных пускателей

Значение входной величины, например тока, при котором якорь притягивается, называется величиной тока срабатывания Iср. Значение тока, при котором якорь возвращается в исходное положение, называется током отпускания Iотп. Отношение называется коэффициентом возврата реле. Для надежного срабатывания реле в катушку всегда подается ток Iр несколько больше тока Iср. Отношение называется коэффициентом запаса реле.

Зависимость силы тяги электромагнитного реле от величины воздушного зазора называется тяговой характеристикой реле. Притяжению якоря к сердечнику препятствуют силы противодействия пружины, трения в шарнирах и силы тяжести якоря. Сила противодействия пружины растет с увеличением зазора.

В реле переменного тока для устранения вибраций якоря часть сердечника, как и у контакторов переменного тока, охватывают короткозамкнутым витком.

Тяговое усилие, создаваемое электромагнитом, зависит от магнитного потока катушки, определяемого величиной тока и числом витков в катушке. У реле тока число витков у катушки небольшое, (единицы, десятки), но по ней протекают большие токи, единицы, десятки и сотни ампер.

У реле напряжения токи, протекающие по катушке, небольшие, но катушки содержат большое количество витков.

В схемах управления электроприводами и релейной защиты принято делить реле на основные и вспомогательные. Основные реле реагируют на изменение тока, напряжения и других управляющих воздействий. Вспомогательные реле, имеющие более мощные контакты, переключают цепь управления, создают выдержку и т.д.

Реле тока. В разделе 3.2.2 рассмотрена работа максимального токового релепрямого действия, которые широко применяют в аппаратуре защиты. В аппаратуре управления применяют, в основном, вторичные реле максимального тока косвенного действия типов ЭТ-500, РТ-40 электромагнитного действия и реле РТ-80 индукционного действия, ГОСТ 3698-75. Особенностью реле тока является большая величина коэффициента возврата Кв и возможность регулировки тока срабатывания за счет изменения натяжения возвратной пружины, и числа витков в катушке, за счет параллельного или последовательного соединения двух её обмоток, сопротивление которых должно быть меньше сопротивления цепи, в которую они включаются последовательно, чтобы не влиять на величину тока в цепи.

Реле напряжения по устройству аналогичны реле тока типов ЭТ и РТ, но их катушки выполнены тонким проводом и имеют сотни витков. Рассчитаны на напряжение срабатывания от 100 В до 235 В. Выпускаются типов РН-500, ЭН-500.

Промежуточные реле это вспомогательные реле, применяемые для разгрузки маломощных контактов основных реле от больших токов и для размножения воспринятого импульса по нескольким целям, для чего они делаются с большой группой контактов.

Промышленность выпускает для этой цели реле типа МКУ-48, РКН, РП, ПЭ-6,РЭС, ЭП и другие с напряжением срабатывания 12, 24, 48, 60, 110, 220В постоянного и переменного тока. Токи, коммутируемые контактами реле разных типов, имеют предел от 0,4А до 30А.

Реле времени. Реле времени создают регулируемую выдержку времени от момента подачи сигнала на срабатывание до момента замыкания или размыкания контактов и применяются для ограничения продолжительности отдельных операций при автоматическом управлении электроприводами, технологическими процессами и в релейной аппаратуре управления и защиты электрических сетей.

Для создания выдержки времени применяют: электрический разряд в RС—контуре, электромагнитные (реле с короткозамкнутой обмоткой), механические (маятниковые), пневматические, тепловые, моторные и другие способы.

Электромагнитный способ выдержки времени заключается в том, что на сердечник электромагнитного реле рядом с основной обмоткой помещается короткозамкнутая, обычно в виде медной втулки. При отключении реле магнитный поток от основной обмотки Фо падает, что вызывает появления Э.Д.С. и тока в короткозамкнутом витке, направленного в соответствии с законом Ленца так, что созданный им магнитный поток Фкз будет препятствовать исчезновению Фо, т.е. будет действовать согласно с ним и результирующий магнитный поток Фрез. = =Фо+Фк.з. будет уменьшаться медленно, в результате чего время отключения реле увеличивается.

Регулирование выдержки времени осуществляют изменением степени сжатия возвратной пружины, изменением толщины немагнитной латунной прокладки в воздушном зазоре или изменением начального магнитного потока реле путем уменьшения тока в катушке.

Для схем электропривода применяют электромагнитные реле времени следующих типов: РЭ-511, РЭ-515, ЭРЭ-100, имеющих выдержку от 0,3 до 5с.

При необходимости получить большие выдержки времени используют маятниковые реле с электромагнитным приводом типов ЭВ-120, РЭ-218 и другиес временем выдержки от 0,1 до 20с.

Большую выдержку до 3-5 минут обеспечивают тепловые реле времени МТР-1 и МТР-2 и пневматические реле у которых регулировка выдержки времени осуществляется изменением сечения отверстия, через которое проникает воздух из рабочей камеры. Пневматические реле имеют электромагнитное управление.

Выдержки времени до одного-двух часов обеспечивают электронные реле с RC контуром. Двигательные реле времени, имеющие основными элементами маломощный синхронный электродвигатель и редуктор допускают выдержку в несколько десятков часов.

Для контроля направления вращения вала управляемого электродвигателя применяют реле контроля скорости РКС индукционного типа, магнитный ротор которого соединяется с валом электродвигателя или рабочей машины, статор закрепляется на основании на отдельных подшипниках и имеет форму беличьей клетки. При вращении ротора статор отклоняется и с помощью упора замыкает контакты левого или правого направления вращения.

При автоматизации насосных или компрессорных установок применяют реле давления, основой которых служат манометрическая трубка, сильфонное или мембранное реле. Для регулировки предельного давления изменяют расстояние между подвижным и неподвижным контактами, изменяя первоначальное положение неподвижного контакта регулировочным винтом.

3.5. Вопросы для самопроверки

1. Какие требования предъявляют к контактной системе аппаратуры управления и защиты?

2. Какими способами осуществляется защита от коротких замыканий?

3. Поясните принцип действия плавных предохранителей. Область их применения, достоинства и недостатки.

4. Разберитесь в особенностях работы автоматического выключателя.

5. Объясните в чем достоинства и недостатки автоматических выключателей.

6. Поясните принцип действия и область применения тепловых реле.

7. Разберитесь в особенностях устройства тепловых реле.

8. Где наиболее целесообразно применять температурные реле ТМ-4 и ТДР-1?

9. В чем особенность конструкции температурного реле ТТР-1?

10. Поясните устройство температурного реле ДТР.

11. Почему в аппаратуре управления предусматривают и минимальную защиту? Как она осуществляется?

12. Какие функции выполняют контактор и магнитный пускатель?

13. Поясните, как устраняют вибрации якоря у контактора и магнитного пускателя переменного тока.

14. Почему в схемах управления контактором и пускателем параллельно кнопке пуск стоит нормально открытый блокировочный контакт?

15. Для чего в аппаратуре управления применяют реле?

16. Какие типы реле выпускает промышленность?

17. Поясните в чем особенность устройства реле тока и реле напряжения?

18. Какие типы реле времени находят применение в аппаратуре управления?

19. Для чего в аппаратуре управления применяют реле времени?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *